JP2019183919A - バルブ及び緩衝器 - Google Patents

Abstract

【課題】 弁体の開閉挙動を安定化できるバルブ、及びバルブを備えた緩衝器を提供する。【解決手段】 バルブが、外周端がバルブケース５に対して軸方向の両側へ動ける自由端８ｅとされる環状の弁体８の軸方向の両側に位置する第一、第二のバルブストッパ９，９０と、弁体８が撓んで第一のバルブストッパ９に当接したときに弁体８と第一のバルブストッパ９とで囲われる部屋ｒ１を外部へ連通する通路ｔ１と、弁体８が撓んで第二のバルブストッパ９０に当接したときに弁体８と第二のバルブストッパ９０とで囲われる部屋を外部へ連通する通路とを備える。【選択図】 図４

Description

本発明は、バルブと、バルブを備えた緩衝器の改良に関する。

従来、バルブは、例えば、緩衝器の伸縮時に生じる液体の流れに抵抗を与えて減衰力を発生するのに利用されている。また、そのようなバルブの中には、内周と外周の一方をバルブケースに固定される固定端、他方を軸方向の両側へ動ける自由端とする環状の弁体を備え、その弁体の自由端の外周又は内周に液体の通過を許容する隙間を形成したものがある（例えば、特許文献１）。

上記構成によれば、緩衝器の伸縮速度（ピストン速度）が低く、弁体が撓まない速度領域では、弁体の自由端の外周又は内周にできる隙間が狭い状態に維持される。しかし、緩衝器のピストン速度が上昇して弁体の自由端側の端部が撓むと、その自由端の外周又は内周にできる隙間が広くなる。このため、ピストン速度が上昇したときの緩衝器の減衰係数が小さくなり、緩衝器の減衰力特性が速度に依存した特性となる。

特開平２−７６９３７号公報、第８図

ここで、特開平２−７６９３７号公報の第８図に記載のバルブでは、弁体の固定端側の端部を間座で押さえており、この間座と弁体とが当接する当接部の自由端側の縁を支点にして弁体が撓む。また、上記バルブは、バルブストッパを備え、弁体の撓み量を制限できるようになっている。

しかしながら、上記した従来のバルブでは、図１１に示すように、弁体８００がバルブストッパ９００に当接して開き切った状態で、弁体８００とバルブストッパ９００とで囲われる部屋ｒ３に液体が閉じ込められるので、弁体８００の開閉挙動が不安定になることがある。

具体的には、弁体８００が開き切るときに部屋ｒ３の圧力が瞬間的に上昇し、部屋ｒ３の液体が弁体８００とバルブストッパ９００との間から部屋ｒ３外へ漏れ出て弁体８００が開き切ることもあるが、弁体８００が開き切らないこともある。反対に、開き切った状態の弁体８００が閉じようとしたときに部屋ｒ３の圧力が瞬間的に低下して、弁体８００が閉じ遅れることもある。

そこで、本発明は、そのような問題を解決するために創案されたものであり、弁体の開閉挙動を安定化できるバルブ、及びバルブを備えた緩衝器の提供を目的とする。

上記課題を解決するバルブは、内周端と外周端の一方がバルブケースに対して軸方向の両側へ動ける自由端とされる環状の弁体の軸方向の片側又は両側に位置するバルブストッパと、弁体が撓んでバルブストッパに当接したときに弁体とバルブストッパとで囲われる部屋を外部へ連通する通路とを備える。当該構成によれば、部屋とその外部が通路で連通されるので、液体が部屋に閉じ込められて弁体が開き切れなかったり、開き切った状態から閉じ遅れたりすることがなく、弁体の開閉挙動を安定化できる。

また、上記バルブでは、通路がバルブストッパに形成される溝又は孔により形成されているとよい。当該構成によれば、通路の流路面積を大きくし易く、部屋の内外の差圧を小さくできる。このため、弁体の円滑な開閉作動を可能にするとともに、弁体の振動を抑制して異音の発生を抑制できる。

また、上記バルブでは、通路が弁体に形成される溝又は孔により形成されているとよい。当該構成によれば、バルブを緩衝器の減衰力発生用に利用する場合、溝又は孔を、その緩衝器に所望の減衰力を発生させるためのチューニング要素にできる。

また、上記バルブでは、弁体が外径又は内径の異なる複数のリーフバルブを積層して構成されるとともに、複数のリーフバルブが径方向の異なる位置でバルブストッパに当接するようになっていて、複数のリーフバルブのうちの最も自由端側でバルブストッパに当接するリーフバルブに積層されてバルブストッパに当接するリーフバルブの外周部に切欠きが形成されているとよい。当該構成によれば、リーフバルブで部屋が仕切られるのを防止できる。

また、緩衝器がシリンダと、このシリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、上記バルブとを備え、シリンダとロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して上記バルブで抵抗を与えるとよい。当該構成によれば、緩衝器が伸縮してシリンダとロッドが軸方向へ相対移動するときに、バルブの抵抗に起因する減衰力を発揮できる。

本発明のバルブ、及びバルブを備えた緩衝器によれば、弁体の開閉挙動を安定化できる。

本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブを備えた緩衝器を示した縦断面図である。 図１の一部を拡大して示した部分拡大図である。 図２の一部をさらに拡大して示した部分拡大図である。 図３の弁体の外周部が図中上側へ撓んだときの状態を示した部分拡大図である。 図３の弁体の外周部が図中下側へ撓んだときの状態を示した部分拡大図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの第一、第二のバルブストッパを弁体側から見た底面図又は平面図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの第一の変形例を示し、その変更部を拡大して示した部分拡大断面図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの第二の変形例を示し、その変更部を拡大して示した部分拡大断面図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの第三の変形例を示し、その変更部を拡大して示した部分拡大断面図である。 本発明の一実施の形態に係るバルブである減衰バルブの第四の変形例を示し、その変更部を拡大して示した部分拡大断面図である。 従来のバルブの弁体の外周部が図中上側へ撓んだときの状態を示した部分拡大図である。

以下に本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。いくつかの図面を通して付された同じ符号は、同じ部品か対応する部品を示す。

図１に示すように、本発明の一実施の形態に係るバルブは、緩衝器Ｄのピストン部に具現化された減衰バルブＶである。そして、緩衝器Ｄは、自動車等の車両の車体と車軸との間に介装されている。以下の説明では、説明の便宜上、特別な説明がない限り図１に示す緩衝器Ｄの上下を、単に「上」「下」という。

なお、本発明に係るバルブを備えた緩衝器の取付対象は、車両に限らず適宜変更できる。また、取付状態での緩衝器の上下を取付対象に応じて適宜変更できるのは勿論である。具体的には、本実施の形態の緩衝器Ｄを図１と同じ向きで車両に取り付けても、上下逆向きにして車両に取り付けてもよい。

つづいて、上記緩衝器Ｄの具体的な構造について説明する。図１に示すように、緩衝器Ｄは、有底筒状のシリンダ１と、このシリンダ１内に摺動自在に挿入されるピストン２と、下端がピストン２に連結されて上端がシリンダ１外へと突出するピストンロッド３とを備える。

そして、ピストンロッド３の上端には、ブラケット（図示せず）が設けられており、ピストンロッド３がそのブラケットを介して車体と車軸の一方に連結される。その一方、シリンダ１の底部１ａにもブラケット（図示せず）が設けられており、シリンダ１がそのブラケットを介して車体と車軸の他方に連結される。

このようにして緩衝器Ｄは車体と車軸との間に介装される。そして、車両が凹凸のある路面を走行する等して車輪が車体に対して上下に振動すると、ピストンロッド３がシリンダ１に出入りして緩衝器Ｄが伸縮するとともに、ピストン２がシリンダ１内を上下（軸方向）に移動する。

また、緩衝器Ｄは、シリンダ１の上端を塞ぐとともに、ピストンロッド３を摺動自在に支える環状のシリンダヘッド１０を備える。その一方、シリンダ１の下端は底部１ａで塞がれている。このように、シリンダ１内は、密閉空間とされている。そして、そのシリンダ１内のピストン２から見てピストンロッド３とは反対側に、フリーピストン１１が摺動自在に挿入されている。

シリンダ１内におけるフリーピストン１１の上側には液室Ｌが形成され、下側にはガス室Ｇが形成されている。さらに、液室Ｌは、ピストン２でピストンロッド３側の伸側室Ｌ１とピストン２側の圧側室Ｌ２とに区画されており、伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２には、それぞれ作動油等の液体が充填されている。その一方、ガス室Ｇには、エア、又は窒素ガス等の気体が圧縮された状態で封入されている。

そして、緩衝器Ｄの伸長時にピストンロッド３がシリンダ１から退出し、その退出したピストンロッド３の体積分シリンダ内容積が増加すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を上側へ移動してガス室Ｇを拡大させる。反対に、緩衝器Ｄの収縮時にピストンロッド３がシリンダ１内へ侵入し、その侵入したピストンロッド３の体積分シリンダ内容積が減少すると、フリーピストン１１がシリンダ１内を下側へ移動してガス室Ｇを縮小させる。

なお、フリーピストン１１に替えて、ブラダ、又はベローズ等を利用して液室Ｌとガス室Ｇとを仕切っていてもよく、この仕切となる可動隔壁の構成は適宜変更できる。

さらに、本実施の形態では、緩衝器Ｄが片ロッド、単筒型であり、緩衝器Ｄの伸縮時にフリーピストン（可動隔壁）１１でガス室Ｇを拡大又は縮小させて、シリンダ１に出入りするピストンロッド３の体積補償をする。しかし、この体積補償のための構成も適宜変更できる。

例えば、フリーピストン（可動隔壁）１１とガス室Ｇとを廃し、シリンダ１の外周にアウターシェルを設けて緩衝器を複筒型にする。そして、シリンダ１とアウターシェルとの間に液体を貯留するリザーバ室を形成し、このリザーバ室で体積補償をしてもよい。さらに、そのリザーバ室は、シリンダ１とは別置き型のタンク内に形成されていてもよい。

また、ピストンの両側にピストンロッドを設けて緩衝器を両ロッド型にしてもよい。このような場合には、ピストンロッドの体積補償自体を不要にできる。

つづいて、ピストン２は、ピストンロッド３の外周にナット３０で保持される二つのバルブケースを有して構成されている。以下、二つのバルブケースを区別するため、後述する主弁体６，７が積層されるバルブケースをメインバルブケース４、後述する弁体８が取り付けられるもう一方のバルブケースを単にバルブケース５とする。

このように、本実施の形態のピストン２は、主弁体６，７又は弁体８等の弁体を取り付けるためのバルブケースとして機能しており、弁体等とともに減衰バルブＶを構成している。以下、その減衰バルブＶの構成について説明する。

図２に示すように、メインバルブケース４は、環状の本体部４ａと、この本体部４ａの下端外周部から下方へ突出する筒状のスカート部４ｂとを含む。そして、本体部４ａには、スカート部４ｂの内周側に開口して本体部４ａを軸方向に貫通する伸側と圧側の通路４ｃ，４ｄが形成されている。さらに、その本体部４ａの下側（圧側室Ｌ２側）には、伸側の通路４ｃの出口を開閉する伸側の主弁体６が積層されるとともに、本体部４ａの上側（伸側室Ｌ１側）には、圧側の通路４ｄの出口を開閉する圧側の主弁体７が積層されている。

伸側と圧側の主弁体６，７は、それぞれ、複数の弾性変形可能なリーフバルブが積層された積層リーフバルブである。そして、伸側の主弁体６は、緩衝器Ｄの伸長時であってピストン速度が中高速域にある場合に開いて、伸側の通路４ｃを伸側室Ｌ１から圧側室Ｌ２へ向かう液体の流れに抵抗を与える。その一方、圧側の主弁体７は、緩衝器Ｄの収縮時であってピストン速度が中高速域にある場合に開いて、圧側の通路４ｄを圧側室Ｌ２から伸側室Ｌ１へ向かう液体の流れに抵抗を与える。

また、伸側と圧側の主弁体６，７を構成する複数のリーフバルブのうちの、最もメインバルブケース４側に位置する一枚目のリーフバルブの外周部には、それぞれ切欠き６ａ，７ａが形成されている。そして、ピストン速度が低速域にあり、伸側と圧側の主弁体６，７が閉弁している場合、液体が切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスを通って伸側室Ｌ１と圧側室Ｌ２との間を行き来する。当該液体の流れに対しては、オリフィス（切欠き６ａ，７ａ）により抵抗が付与される。

上記切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスは、液体の双方向流れを許容する。そこで、伸側と圧側の主弁体６，７に形成される切欠き６ａ，７ａのうちの一方を省略してもよい。また、オリフィスの形成方法は、適宜変更できる。例えば、伸側又は圧側の主弁体６，７が離着座する弁座に打刻を形成し、この打刻によりオリフィスを形成してもよい。また、オリフィスをチョークに替えてもよい。さらに、メインバルブケース４に取り付けられて緩衝器Ｄに中高速域の減衰力を発生させるための主弁体６，７は、積層リーフバルブ以外でもよく、例えば、ポペットバルブ等であってもよい。

つづいて、バルブケース５は、メインバルブケース４のスカート部４ｂの内周に嵌合する環状の嵌合部５ａと、この嵌合部５ａの下端外周部から下方へ突出する筒状のケース部５ｂとを含む。そして、嵌合部５ａとスカート部４ｂとの間がシール５０で塞がれており、嵌合部５ａには、ケース部５ｂの内周側に開口して嵌合部５ａを軸方向に貫通する連通路５ｃが形成されている。その一方、ケース部５ｂには、第一のバルブストッパ９が収容されるとともに、この第一のバルブストッパ９の下側に弁体８が積層されている。

本実施の形態の弁体８は、図３に示すように、積層された三枚のリーフバルブ８ａ，８ｂ，８ｃを有して構成されていて、弾性変形できる。これら三枚のリーフバルブ８ａ，８ｂ，８ｃのうちの中央のリーフバルブ８ｂの外径は、上下両端に位置するリーフバルブ８ａ，８ｃの外径よりも大きい。そして、弁体８と第一のバルブストッパ９との間、及び弁体８とナット３０との間には、それぞれ間座８０，８１が介装されている。

本実施の形態において、各間座８０，８１は、外径が弁体８を構成する各リーフバルブ８ａ，８ｂ，８ｃの外径よりも小さい環状板であり、弁体８はその内周部を間座８０，８１で挟まれた状態でバルブケース５に固定されている。その一方、弁体８の間座８０，８１よりも外周側は、間座８０，８１と弁体８との当接部の外周縁を支点に上下（軸方向）へ移動できる。

このように、本実施の形態では、バルブケース５に装着された弁体８の内周側の端（内周端）がバルブケース５に対して動かない固定端８ｄとなっている。さらに、弁体８の外周側の端（外周端）に位置する中央のリーフバルブ８ｂの外周面が、バルブケース５に対して上下（軸方向の両側）へ動ける自由端８ｅとなっている。

また、バルブケース５におけるケース部５ｂの先端には、ケース部５ｂの内周から径方向内側（緩衝器Ｄの中心軸側）へ突出する環状の対向部５ｄが設けられており、その対向部５ｄの内周側に弁体８が収容される。そして、緩衝器Ｄの動き出しのような、ピストン速度が０（ゼロ）に近い極低速域では、弁体８が撓まず、取付初期の状態に保たれる（図３）。

このように、弁体８が撓んでいない状態では、その弁体８の自由端８ｅが対向部５ｄの内周に形成される対向面５ｅと所定の隙間Ｐをあけて対向する（図３）。そして、本実施の形態では、相対向する対向面５ｅと弁体８の自由端８ｅとの間にできる隙間Ｐは非常に狭く、その隙間Ｐの開口面積は、前述の主弁体６，７に形成された切欠き６ａ，７ａにより形成される全オリフィスの開口面積よりも小さい。

その一方、緩衝器Ｄの伸長時であってピストン速度が低速域、又は中高速域にある場合には、図４，５に示すように、弁体８の外周部が上側又は下側へと撓み、自由端８ｅが対向面５ｅから上下にずれる。そして、上下にずれた弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間の開口面積が、切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスの開口面積よりも大きくなる。

さらに、ピストン速度が低速域又は高速域にある場合において、弁体８が撓んでその自由端８ｅが上側へ移動していくと、弁体８の外周部が第一のバルブストッパ９に突き当たり、自由端８ｅのそれ以上の上側への移動が阻止される（図４）。また、弁体８が逆側へ撓んでその自由端８ｅが下側へ移動していくと、弁体８の外周部がナット３０に突き当たり、自由端８ｅのそれ以上の下側への移動が阻止される（図５）。

このように、本実施の形態のナット３０は、減衰バルブＶをピストンロッド３に固定するピストンナットとしての機能の他にも、弁体８の撓み量を制限するバルブストッパとしての機能も有している。以下、ナット３０において弁体８の下側への撓み量を制限する部分を第二のバルブストッパ９０とする。

そして、弁体８が第一のバルブストッパ９又は第二のバルブストッパ９０に当接し、弁体８がそれ以上撓むのを阻止された状態を、弁体８が開き切った状態という。また、このような状態から、弁体８が撓まずにその自由端８ｅを対向面５ｅに対向させた状態へ戻る行程を弁体８が閉じるという。

なお、本実施の形態のように、一つのナット３０にピストンナットとしての機能と、バルブストッパとしての機能を担わせた場合、緩衝器Ｄの部品数を削減できる。しかし、ピストンナットと第二のバルブストッパを個別に形成してもよいのは勿論である。

つづいて、図６に示すように、第一、第二のバルブストッパ９，９０は、それぞれ環状であり、各バルブストッパ９，９０における弁体８側の端部に径方向に沿って溝９ａ，９０ａが形成されている。その溝９ａ，９０ａの数及び配置は任意ではあるが、本実施の形態では放射状に延びる八本の溝９ａ，９０ａが第一、第二のバルブストッパ９，９０の周方向に等間隔でそれぞれ配置されている。

第一のバルブストッパ９の各溝９ａは、その第一のバルブストッパ９の径方向の途中から第一のバルブストッパ９の外周縁にかけて形成されている。そして、図４に示すように、弁体８が上側へ撓んで第一のバルブストッパ９に当接したときに、その当接部の内周側と外周側との間を液体が各溝９ａを通って行き来できるようになっている。

換言すると、第一のバルブストッパ９の各溝９ａは、弁体８が撓んで第一のバルブストッパ９に当接したときに、弁体８と第一のバルブストッパ９で囲われる部屋ｒ１をその外部へ連通する通路ｔ１を構成する。

上記構成によれば、弁体８が撓んで第一のバルブストッパ９に当接する際に、部屋ｒ１内の液体が通路ｔ１を通って部屋ｒ１の外へ排出される。反対に、弁体８が第一のバルブストッパ９から離れる際には、部屋ｒ１の外の液体が通路ｔ１を通って部屋ｒ１内へ供給される。このように、部屋ｒ１とその外部が通路ｔ１で連通されるので、液体が部屋ｒ１に閉じ込められて、弁体８が上側へ開き切れなかったり、弁体８が上側へ開き切った状態から閉じ遅れたりすることがない。

同様に、第二のバルブストッパ９０の各溝９０ａは、その第二のバルブストッパ９０の径方向の途中から第二のバルブストッパ９０の外周縁にかけて形成されている。そして、図５に示すように、弁体８が下側へ撓んで第二のバルブストッパ９０に当接したとき、その当接部の内周側と外周側との間を液体が各溝９０ａを通って行き来できるようになっている。

換言すると、第二のバルブストッパ９０の各溝９０ａは、弁体８が撓んで第二のバルブストッパ９０に当接したときに、弁体８と第二のバルブストッパ９０で囲われる部屋ｒ２をその外部へ連通する通路ｔ２を構成する。

上記構成によれば、弁体８が撓んで第二のバルブストッパ９０に当接する際に、部屋ｒ２内の液体が通路ｔ２を通って部屋ｒ２の外へ排出される。反対に、弁体８が第二のバルブストッパ９０から離れる際には、部屋ｒ２の外の液体が通路ｔ２を通って部屋ｒ２内へ供給される。このように、部屋ｒ２とその外部が通路ｔ２で連通されるので、液体が部屋ｒ２に閉じ込められて、弁体８が下側へ開き切れなかったり、弁体８が下側へ開き切った状態から閉じ遅れたりすることもない。

なお、本実施の形態では、弁体８が撓んだときに、中央のリーフバルブ８ｂの外周部が第一又は第二のバルブストッパ９，９０の外周縁に当接する。そして、溝９ａ，９０ａは、第一、第二のバルブストッパ９，９０の外周縁から弁体８と第一又は第二のバルブストッパ９，９０との当接部より内周側にかけて形成されている。このため、弁体８が第一又は第二のバルブストッパ９，９０に当接したときに、溝９ａ，９０ａにより形成される通路ｔ１，ｔ２により部屋ｒ１，ｒ２とその外部とを連通できる。

しかし、弁体８と第一、第二のバルブストッパ９，９０との当接位置に応じて、溝９ａ，９０ａの位置を変更できるのは勿論である。例えば、溝９ａ，９０ａにおいて、第一、第二のバルブストッパ９，９０の外周側の端を先端、内周側の端を末端とすると、弁体８が第一、第二のバルブストッパ９，９０の外周縁より内周側に当接する場合には、その当接部よりも外周側に溝９ａ，９０ａの先端があれば、その先端は、第一、第二のバルブストッパ９，９０の外周縁より内周側にあってもよい。

また、中央のリーフバルブ８ｂと、その上側又は下側に重なるリーフバルブ８ａ，８ｃが第一又は第二のバルブストッパ９，９０に当接する等、弁体８と第一、第二のバルブストッパ９，９０が複数位置で当接する可能性がある場合には、両端に位置するリーフバルブ８ａ，８ｃの外周端よりも内周側に溝９ａ，９０ａの末端があればよい。なお、弁体８は、少なくとも一枚のリーフバルブを有して構成されていればよい。

また、第一、第二のバルブストッパ９，９０の構成についても適宜変更できる。例えば、第一、第二のバルブストッパ９，９０の弁体８側に段差を形成したり、第一、第二のバルブストッパ９，９０を外径の異なる複数の環状部材を組み合わせて形成したりして、弁体８の径方向に異なる位置を異なる高さで支えるようにしてもよい。そして、このような場合には、第一、第二のバルブストッパ９，９０の弁体が当接する部分のそれぞれに溝が形成されていればよい。

また、本実施の形態では、弁体８が撓んでいない取付初期の状態での自由端８ｅの径が、第一、第二のバルブストッパ９，９０の外周縁の径より大きい。このため、弁体８が第一（第二）のバルブストッパ９（９０）に当接したとき、弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間よりも、第一（第二）のバルブストッパ９（９０）と対向面５ｅとの間にできる隙間が小さくなって、その隙間で液体の流れを絞るのを抑制できる。

以下、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖを備えた緩衝器Ｄの作動について説明する。

緩衝器Ｄの伸長時には、ピストン２がシリンダ１内を上方へ移動して伸側室Ｌ１を圧縮し、この伸側室Ｌ１の液体が伸側の主弁体６と弁体８を通過して圧側室Ｌ２へと移動する。当該液体の流れに対しては、伸側の主弁体６、各主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、又は弁体８により抵抗が付与されるので、伸側室Ｌ１の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが伸長作動を妨げる伸側減衰力を発揮する。

反対に、緩衝器Ｄの収縮時には、ピストン２がシリンダ１内を下方へ移動して圧側室Ｌ２を圧縮し、この圧側室Ｌ２の液体が弁体８と圧側の主弁体７を通過して伸側室Ｌ１へと移動する。当該液体の流れに対しては、圧側の主弁体７、各主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されたオリフィス、又は弁体８により抵抗が付与されるので、圧側室Ｌ２の圧力が上昇し、緩衝器Ｄが収縮作動を妨げる圧側減衰力を発揮する。

そして、本実施の形態では、ピストン速度に応じて伸側と圧側の主弁体６，７が開弁したり、弁体８の外周部（自由端８ｅ側の端部）が上下に撓んだりして、緩衝器Ｄがピストン速度に依存した速度依存の減衰力を発生できる。

より詳しくは、ピストン速度が０に近い極低速域にある場合、伸側と圧側の主弁体６，７が閉じるとともに、弁体８が撓まずにその自由端８ｅを対向面５ｅに対向させている。

そして、緩衝器Ｄの伸長時にピストン速度が極低速域にある場合、液体が伸側と圧側の主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａを通って伸側室Ｌ１からスカート部４ｂ内へと流入し、連通路５ｃ、第一のバルブストッパ９とケース部５ｂとの間を図２中下向きに流れて、相対向する弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐ（図３）から圧側室Ｌ２へと流出する。

反対に、緩衝器Ｄの収縮時にピストン速度が極低速域にある場合、液体が圧側室Ｌ２から相対向する弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐからケース部５ｂ内へ流入し、第一のバルブストッパ９とケース部５ｂとの間、連通路５ｃを図２中上向きに流れて、伸側と圧側の主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａから伸側室Ｌ１へと流出する。

前述のように、相対向する弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐの開口面積は非常に小さいので、ピストン速度が極低速域にある場合、緩衝器Ｄは、その隙間Ｐを液体が流れる際の抵抗に起因する極低速域の減衰力を発揮する。

また、ピストン速度が高くなり、極低速域から脱して低速域にある場合、伸側と圧側の主弁体６，７は閉じているが、弁体８の外周部（自由端８ｅ側の端部）が伸長時には下側へ、収縮時には上側へと撓み、弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとが上下にずれる。そして、これらの間にできる隙間の開口面積が、切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスの開口面積よりも大きくなる。

このため、ピストン速度が低速域にある場合、緩衝器Ｄは、伸側と圧側の主弁体６，７の切欠き６ａ，７ａにより形成されるオリフィスの抵抗に起因する低速域の減衰力を発揮するようになる。そして、ピストン速度が極低速域からこのような低速域へ移行すると、緩衝器Ｄの減衰係数が小さくなる。

また、ピストン速度がさらに高くなり、低速域から脱して中高速域にある場合、弁体８の外周部が上側又は下側へ撓んでいるのは勿論、伸長時には伸側の主弁体６が開き、収縮時には圧側の主弁体７が開く。

本実施の形態では、伸側の主弁体６が開くと、その主弁体６の外周部が下側へ撓み、その外周部とメインバルブケース４との間にできる隙間を液体が通過できるようになる。同様に、圧側の主弁体７が開くと、その主弁体７の外周部が上側へ撓み、その外周部とメインバルブケース４との間にできる隙間を液体が通過できるようになる。

このため、ピストン速度が中高速域にある場合、緩衝器Ｄは、伸側又は圧側の主弁体６，７の開弁によってできる隙間の抵抗に起因する中高速域の減衰力を発揮する。そして、ピストン速度が低速域からこのような中高速域へ移行すると、緩衝器Ｄの減衰係数が小さくなる。

なお、中高速域の途中で、伸側と圧側の主弁体６，７の撓み量を規制してもよい。このような場合には、伸側と圧側の主弁体６，７の撓み量が最大となった速度を境に減衰係数が再び大きくなる。

以下、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖ、及びその減衰バルブＶを備えた緩衝器Ｄの作用効果について説明する。

本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖは、バルブケース５と、外周端がバルブケース５に対して軸方向の両側へ動ける自由端８ｅとされる環状の弁体８と、この弁体８の外周側に位置して自由端８ｅと隙間Ｐをあけて対向できる環状の対向面５ｅを含んでバルブケース５に設けられる対向部５ｄと、弁体８の軸方向の両側にそれぞれ位置する第一、第二のバルブストッパ（バルブストッパ）９，９０とを備える。

さらに、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖは、弁体８が撓んで第一のバルブストッパ９に当接したときに弁体８と第一のバルブストッパ９とで囲われる部屋ｒ１を外部へ連通する通路ｔ１と、弁体８が撓んで第二のバルブストッパ９０に当接したときに弁体８と第二のバルブストッパ９０とで囲われる部屋ｒ２を外部へ連通する通路ｔ２を備える。

上記構成によれば、部屋ｒ１，ｒ２とその外部が通路ｔ１，ｔ２で連通されるので、液体が部屋ｒ１，ｒ２に閉じ込められて、弁体８が開き切れなかったり、弁体８が開き切った状態から閉じ遅れたりすることがなく、弁体８の開閉挙動を安定化できる。

なお、本実施の形態では、弁体８の内周端が固定端８ｄ、外周端が自由端８ｅとなっていて、弁体８の外周側に対向部５ｄが位置しているが、反対に、弁体の内周端を自由端、外周端を固定端として、弁体の内周側に対向部を設けてもよい。

さらに、本実施の形態では、バルブケース５自体に対向面５ｅが形成されていて、この対向面５ｅを含む対向部５ｄと弁体８が積層される嵌合部５ａが一体成形されている。このため、減衰バルブＶの部品数を少なくして組立作業を容易にできる。しかし、対向面５ｅを含む対向部５ｄと、嵌合部５ａを含むバルブケースを個別に形成してから、これらを組み立てて一体化してもよい。

また、本実施の形態では、弁体８の軸方向の両側にそれぞれバルブストッパ９，９０を設け、両方のバルブストパ９，９０それぞれに通路ｔ１，ｔ２を形成しているが、弁体８の軸方向の片側にのみ通路ｔ１（ｔ２）を有するバルブストッパ９（９０）を設けてもよい。さらには、弁体８の軸方向の両側にバルブストッパ９，９０を設けた場合であって、一方のバルブストッパ９（９０）にのみ通路ｔ１（ｔ２）を設けることで弁体８の開閉挙動が安定するのであれば、他方のバルブストッパ９０（９）の通路ｔ２（ｔ１）を省略してもよい。

また、本実施の形態では、弁体８と第一のバルブストッパ９とで囲われる部屋ｒ１を外部へ連通する通路ｔ１が、第一のバルブストッパ９に形成される溝９ａにより形成されている。同様に、弁体８と第二のバルブストッパ９０とで囲われる部屋ｒ２を外部へ連通する通路ｔ２が、第二のバルブストッパ９０に形成される溝９０ａにより形成されている。

本実施の形態のように、弁体８が極低速域の減衰力発生用に利用される場合、弁体８を構成するリーフバルブは、一般的に極めて薄い。このため、通路ｔ１，ｔ２を形成するための溝９ａ，９０ａを弁体８に設ける場合と比較して、本実施の形態のように第一、第二のバルブストッパ９，９０に設けた方が深い溝９ａ，９０ａを形成しやすく、通路ｔ１，ｔ２の流路面積を大きくできる。

ここで、通路ｔ１，ｔ２がない場合、又は通路ｔ１，ｔ２の流路面積が非常に狭い場合には、弁体８が開き切る際に部屋ｒ１，ｒ２の圧力が上昇し、部屋ｒ１，ｒ２の内外に圧力差が生じる。すると、弁体８に閉弁方向の力が作用し、開弁動作と逆行する。反対に弁体８が開き切った状態から閉じ方向へ動く際、部屋ｒ１，ｒ２の圧力が低下して部屋ｒ１，ｒ２の内外に圧力差が生じる。すると、弁体８に開弁方向の力が作用し、閉弁動作と逆行する。

このため、部屋ｒ１，ｒ２の内外に圧力差が生じると、弁体８の円滑な開閉動作が妨げられる。さらには、部屋ｒ１，ｒ２の内外の圧力差によっては弁体８が振動して異音を生じることがある。

これに対して、上記したように、第一、第二のバルブストッパ９，９０に溝９ａ，９０ａを形成すると、通路ｔ１，ｔ２の流路面積を大きくできるので、部屋ｒ１，ｒ２の内外に生じる圧力差を小さくできる。このため、上記構成によれば、弁体８の円滑な開閉作動を可能にするとともに、弁体８の振動を抑制して異音の発生を抑制できる。

なお、このような効果は、第一、第二のバルブストッパ９，９０に通路ｔ１，ｔ２を形成するようにすれば得られる。そこで、例えば、図７に示すように、第一のバルブストッパ９Ａに孔９ｂを形成し、通路ｔ１がその孔９ｂにより形成されるとしてもよい。また、このような場合において、弁体８が複数のリーフバルブを有して構成される場合には、対向面５ｅとの間に極低速域の減衰力発生用の隙間Ｐを形成する中央（メイン）のリーフバルブにおける他のリーフバルブから露出する部分に孔９ｂの開口を対向させると、少なくとも中央のリーフバルブの閉じ遅れを防いで極低速域の減衰力の発生が遅れるのを防止できる。そして、このような構成は、第二のバルブストッパ９０に適用してもよいのは勿論である。

また、図８に示すように、弁体８Ａの上側に溝８ｆを形成し、通路ｔ１がその溝８ｆにより形成されるとしてもよい。当該構成によれば、その溝８ｆに対向する第一のバルブストッパ９Ｂに通路ｔ１を形成するための溝及び孔を設ける必要がない。

さらには、溝８ｆの位置、数、形状に応じて弁体８Ａの剛性が変化するので、上記溝８ｆを設けると、その溝８ｆは緩衝器に所望の減衰力を発揮させるためのチューニング要素にもなる。なお、弁体８Ａの下側に溝８ｆを形成し、第二のバルブストッパ９０の溝９０ａを廃するとしてもよいのは勿論である。

さらに、図９に示すように、弁体８Ｂにその弁体８Ｂを軸方向へ貫通する孔８ｇを形成し、通路ｔ１，ｔ２がその孔８ｇにより形成されるとしてもよい。当該構成によれば、その弁体８Ｂの上下両側に位置する第一、第二のバルブストッパ９Ｂ，９０Ａの両方に通路ｔ１，ｔ２を形成するための溝及び孔を設ける必要がない。

さらには、弁体８Ｂがその自由端８ｅを対向面５ｅに対向させた状態で、これらの間にできる隙間の他にも通路ｔ１，ｔ２を液体が通過できるようになる。このため、孔８ｇの大きさに応じて極低速域での減衰力が変化する。よって、上記孔８ｇを設けると、その孔８ｇは緩衝器に所望の減衰力を発揮させるためのチューニング要素にもなる。

また、弁体８Ｂを貫通する孔８ｇにより通路ｔ１，ｔ２を形成する場合であって、弁体８Ｂが複数のリーフバルブを有して構成される場合には、対向面５ｅとの間に極低速域の減衰力発生用の隙間Ｐを形成する中央（メイン）のリーフバルブにおける他のリーフバルブから露出する部分に孔８ｇを形成すると、少なくとも中央のリーフバルブの閉じ遅れを防いで極低速域の減衰力の発生が遅れるのを防止できる。

以上に述べたように、通路ｔ１，ｔ２を形成するための構成は適宜変更できる。そして、これらの変更は、弁体８の内周端と外周端のどちらを自由端にするかによらず可能であるのは勿論、対向部５ｄをバルブケース５と一体成形するか否かによらず可能である。

また、図１０に示すように、弁体８Ｃが外径の異なる複数のリーフバルブ８ａ，８ｂ，８ｃを有して構成されていて、複数のリーフバルブ８ａ，８ｂが径方向の異なる位置で第一のバルブストッパ９Ｂに当接する場合、最も外周側で第一のバルブストッパ９Ｂに当接するリーフバルブ８ｂに積層されてそれよりも内周側で第一のバルブストッパ９Ｂに当接するリーフバルブ８ａの外周部に切欠き８ｈを形成するとよい。

上記構成によれば、複数のリーフバルブ８ａ，８ｂが径方向の異なる位置で第一のバルブストッパ９Ｂに当接する場合にも、部屋ｒ１がリーフバルブ８ａで仕切られるのを防止できる。

なお、複数のリーフバルブ８ｂ，８ｃが径方向の異なる位置で第二のバルブストッパ９０に当接する場合、最も外周側で第二のバルブストッパ９０に当接するリーフバルブ８ｂに積層されてそれよりも内周側で第二のバルブストッパ９０に当接するリーフバルブ８ｃの外周部に切欠きを形成してもよい。

さらには、弁体の内周端が自由端とされる場合であって、弁体が内径の異なる複数のリーフバルブを有して構成されていて、複数のリーフバルブが径方向の異なる位置でバルブストッパに当接する場合、最も内周側でバルブストッパに当接するリーフバルブに積層されてそれよりも外周側でバルブストッパに当接するリーフバルブの外周部に切欠きが形成されていてもよい。

このように、最も自由端側でバルブストッパに当接するリーフバルブに積層されてバルブストッパに当接するリーフバルブの外周部に切欠きを形成すれば、弁体がその内周端を自由端とする場合であっても、外周端を自由端とする場合であっても部屋がリーフバルブで仕切られるのを防止できる。なお、切欠きに替えて、溝又は孔を設けて部屋が仕切られるのを防いでもよい。

そして、このような変更は、対向部５ｄをバルブケース５と一体成形するか否かによらず可能であるのは勿論、部屋ｒ１，ｒ２とその外部を連通する通路ｔ１，ｔ２の構成によらず可能である。具体的には、図１０では、通路ｔ１が弁体８に形成される溝８ｆにより形成されているが、その通路ｔ１は、バルブストッパに形成される溝又は孔、或いは、弁体を軸方向に貫通する孔により形成されていてもよい。

また、本実施の形態の緩衝器Ｄは、シリンダ１と、シリンダ１内に軸方向へ移動可能に挿入されるピストンロッド３と、減衰バルブ（バルブ）Ｖとを備える。そして、減衰バルブ（バルブ）Ｖは、シリンダ１とピストンロッド３が軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与える。このため、緩衝器Ｄが伸縮してシリンダ１とピストンロッド３が軸方向へ相対移動するときに、減衰バルブ（バルブ）Ｖの抵抗に起因する減衰力を発揮できる。

また、本実施の形態の減衰バルブ（バルブ）Ｖは、通路４ｃ，４ｄが形成されるメインバルブケース４と、メインバルブケース４に積層されて通路４ｃ，４ｄを開閉する主弁体６，７とを備える。そして、メインバルブケース４の通路４ｃ，４ｄは、弁体８の自由端８ｅと対向面５ｅとの間にできる隙間Ｐと直列に接続されている。

上記したように、主弁体６，７と弁体８を有して減衰バルブＶが構成されている場合、弁体８を撓ませるピストン速度の領域と、主弁体６，７を開くピストン速度の領域をそれぞれ設定できるので、緩衝器Ｄの減衰力特性を細かく設定できる。

しかし、必ずしも弁体８を主弁体６，７と組み合わせて利用しなくてもよい。そして、上記説明では、ピストン速度の領域を、弁体８が撓まず、主弁体６，７が閉じた状態に維持される領域である極低速域、弁体８は撓むが主弁体６，７は閉じている領域である低速域、及び弁体８が撓むとともに主弁体６，７が開弁する領域である中高速域に区画している。しかし、どのようにピストン速度の領域を区分けしてもよく、各領域の閾値もそれぞれ任意に設定できる。

また、本実施の形態に係る減衰バルブ（バルブ）Ｖは、緩衝器Ｄのピストンロッド３に装着されたピストン部分に具現化されている。しかし、シリンダに出入りするロッドは、必ずしもピストンが取り付けられたピストンロッドでなくてもよく、減衰バルブＶを設ける位置はピストン部に限らない。例えば、前述のように、緩衝器がリザーバ室を備え、このリザーバ室でシリンダに出入りするピストンロッドの体積補償をする場合には、シリンダ内とリザーバ室とを連通する通路の途中に減衰バルブＶを設けてもよい。

そして、これらの変更は、弁体８の内周端と外周端のどちらを自由端にするか、対向部５ｄをバルブケース５と一体成形するか否かによらず可能であるのは勿論、弁体８と第一、第二のバルブストッパとで囲われる部屋ｒ１，ｒ２をその外部へ連通する通路ｔ１，ｔ２の構成によらず可能である。

以上、本発明の好ましい実施の形態を詳細に説明したが、特許請求の範囲から逸脱しない限り、改造、変形、及び変更が可能である。

Ｄ・・・緩衝器、Ｐ・・・隙間、ｒ１，ｒ２・・・部屋、ｔ１，ｔ２・・・通路、Ｖ・・・減衰バルブ（バルブ）、１・・・シリンダ、３・・・ロッド（ピストンロッド）、５・・・バルブケース、５ｄ・・・対向部、５ｅ・・・対向面、８，８Ａ，８Ｂ，８Ｃ・・・弁体、８ａ，８ｂ，８ｃ・・・リーフバルブ、８ｅ・・・自由端、８ｆ・・・溝、８ｇ・・・孔、８ｈ・・・切欠き、９，９Ａ，９Ｂ・・・第一のバルブストッパ（バルブストッパ）、９ａ・・・溝、９ｂ・・・孔、９０，９０Ａ・・・第二のバルブストッパ（バルブストッパ）、９０ａ・・・溝

Claims (5)

1. バルブケースと、
   内周端と外周端の一方が前記バルブケースに対して軸方向の両側へ動ける自由端とされる環状の弁体と、
   前記弁体の内周側又は外周側に位置して前記自由端と隙間をあけて対向できる環状の対向面を含み、前記バルブケースに設けられる対向部と、
   前記弁体の軸方向の片側又は両側に位置するバルブストッパと、
   前記弁体が撓んで前記バルブストッパに当接したときに前記弁体と前記バルブストッパとで囲われる部屋を外部へ連通する通路とを備える
   ことを特徴とするバルブ。
2. 前記通路は、前記バルブストッパに形成される溝又は孔により形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
3. 前記通路は、前記弁体に形成される溝又は孔により形成されている
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のバルブ。
4. 前記弁体は、外径又は内径の異なる複数のリーフバルブを積層して構成されるとともに、複数の前記リーフバルブが径方向の異なる位置で前記バルブストッパに当接するようになっており、
   複数の前記リーフバルブのうちの、最も自由端側で前記バルブストッパに当接するリーフバルブに積層されて前記バルブストッパに当接するリーフバルブの外周部に切欠きが形成されている
   ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載のバルブ。
5. シリンダと、
   前記シリンダ内に軸方向へ移動可能に挿入されるロッドと、
   請求項１から４の何れか一項に記載のバルブとを備え、
   前記バルブは、前記シリンダと前記ロッドが軸方向へ相対移動する際に生じる液体の流れに対して抵抗を与える
   ことを特徴とする緩衝器。
   

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